德國米銥激光三角反射式傳感器原理


激光三角反射式測量原理基于簡單的幾何關(guān)系。激光二極管發(fā)出的激光束被照射到被測物體表面。反射回來的光線通過一組透鏡，投射到感光元件矩陣上，感光元件可以是CCD/CMOS或者是PSD元件。反射光線的強(qiáng)度取決于被測物體的表面特性。為此，模擬元件PSD的敏感度需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。而對數(shù)字元件CCD傳感器，使用德國米銥提供的實時表面補(bǔ)光技術(shù)(RTSC, Real Time Surface Compensation) 可以瞬時改變接收光強(qiáng)。

傳感器探頭到被測物體的距離可以由三角計算法則精確得到。采用這種方法能夠得到微米級的分辨率。根據(jù)不同型號，測量得到的數(shù)據(jù)會由外置或內(nèi)置控制器通過多種接口進(jìn)行評估。

點激光傳感器投射到被測物體上形成一個可見光斑，通過這個光斑可以非常簡便的安裝調(diào)試探頭，因此點激光傳感器被應(yīng)用到非常多的領(lǐng)域，成為精密距離測量的熱門選擇。根據(jù)不同設(shè)計，光學(xué)測量原理最大允許測量距離達(dá)到1m。根據(jù)測量任務(wù)的需要，可以選擇非常小的量程，但是具有極高測量精度。或者選擇大量程，但是測量精度會有所下降。目前市面上有很多傳感器型號可以快速補(bǔ)償反射光的光強(qiáng)，但只有德國米銥的激光傳感器成功實現(xiàn)了實時光強(qiáng)補(bǔ)償。



快速表面補(bǔ)光技術(shù) Rapid surface compensation
直接使用激光傳感器測量，需要采樣若干測量點。而這些測量點所處表面反射特性如果發(fā)生變化，就需要對反射光的光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最大的信號穩(wěn)定性。

而調(diào)節(jié)的速度取決于傳感器制造商。如果傳感器需要越多時間來調(diào)節(jié)光強(qiáng)，就意味著越多測量值在被測表面顏色發(fā)生變化時，不可用于判斷測量結(jié)果。德國米銥提供的實時表面補(bǔ)光技術(shù)（RTSC）可以實現(xiàn)最佳補(bǔ)光效果。此外，測量要確保激光傳感器的測量范圍內(nèi)不存在異物干擾�；覊m或者其他小顆粒進(jìn)入光路，會明顯影響測量結(jié)果。另外，被測物體所處位置或移動方向?qū)τ趥鞲衅魈筋^安裝的影響不可低估。根據(jù)上述測量理論，反射光必須能夠直達(dá)感光原件。如果反射光被陰影遮擋，則測量不可完成。因此，傳感器安裝位置必須與被測物體運(yùn)動方向十字交叉。

雖然近些年激光傳感器的尺寸日趨小型化，但與電磁類位移傳感器相比，激光傳感器的尺寸仍然偏大。

采用激光三角反射式測量方法的好處：
- 較小的測量光斑
- 允許較大安裝距離
- 較大的量程
- 幾乎可以測量任何被測物體材料
應(yīng)用限制：
- 被測表面的性能對測量精度有一定影響
- 需要光路保持清潔
- 與光譜共焦式傳感器，電容式或電渦流式傳感器相比，激光傳感器尺寸偏大
- 測量鏡面被測物體，需要調(diào)試安裝位置和角度



德國米銥的激光位移傳感器擁有輝煌的歷史，作為CCD傳感器技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)， optoNCDT 系列在工業(yè)激光位移測量發(fā)展過程中始終占有重要地位�，F(xiàn)有的傳感器類型多樣，覆蓋的應(yīng)用范圍廣，而且每一種產(chǎn)品都擁有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。optoNCDT系列激光三角反射式位移傳感器以其極高的測量精度享譽(yù)世界激光位移傳感器憑借直徑微小的測量光斑，可從較遠(yuǎn)距離對被測物體進(jìn)行測量，并適用于結(jié)構(gòu)小巧的零部件的精確測量。傳感器相對被測表面安裝距離遠(yuǎn)且量程較大的技術(shù)特性，使其可完成對特殊表面的測量任務(wù)，例如炙熱的金屬表面。傳感器與被測物體間在測量過程中無實際接觸，此非接觸式測量原理的優(yōu)勢在于可保證無磨損、抗干擾的高精度測量。此外，激光三角反射式測量原理還適用于高精度、高分辨率的高速測量。